Том 2, № 1 (2021)

Обложка

Оригинальные исследования

Диагностическая точность компьютерной томографии для определения необходимости госпитализации пациентов с COVID-19

Морозов С.П., Решетников Р.В., Гомболевский В.А., Ледихова Н.В., Блохин И.А., Мокиенко О.А.

Аннотация

Обоснование. Для выявления COVID-19-пневмоний, их осложнений и дифференциальной диагностики с другими заболеваниями лёгких, а также с целью сортировки пациентов в Российской Федерации применяют компьютерную томографию органов грудной клетки (КТ ОГК) с оценкой изменений по визуальной полуколичественной шкале КТ 0–4. Несмотря на широкое применение инструмента, численные показатели его диагностической точности в определении необходимости госпитализации пациентов с COVID-19 на настоящий момент неизвестны.

Цель определение значений чувствительности, специфичности, положительной и отрицательной прогностической значимости шкалы.

Материал и методы. К участию в исследовании привлекли 575 пациентов (55% женщины) в возрасте 57,2±13,9 лет с лабораторно подтверждённым COVID-19. Для каждого пациента проводили по четыре последовательных исследования КТ ОГК с оценкой степени тяжести заболевания по шкале КТ 0–4. Чувствительность и специфичность рассчитывали как условную вероятность ухудшения или улучшения состояния пациента в зависимости от результатов предыдущего исследования КТ. Для расчёта положительной (PPV) и отрицательной (NPV) прогностической значимости проводили оценку распространённости COVID-19 в Москве. Данные обо всех случаях заболевания COVID-19 в период с 6 марта по 28 ноября 2020 г. взяты с сайта Роспотребнадзора. Использовали ряд моделей ARIMA и EST с различными параметрами для подбора наилучшего соответствия имеющимся данным и прогноза развития заболеваемости.

Результаты. Шкала оценки КТ 0–4 продемонстрировала медианные специфичность 69% и чувствительность 92%. Лучшей статистической моделью для описания эпидемиологической ситуации в Москве являлась ARIMA (0,2,1). Согласно проведённым подсчётам, при предсказанной годовой заболеваемости в 9,6% значения PPV и NPV составляют 56 и 97% соответственно.

Заключение. Максимальный индекс Юдена наблюдали на этапе между первым и вторым исследованием КТ ОГК, когда большинство пациентов в выборке демонстрировали тенденцию к ухудшению клинического состояния. Шкала КТ 0–4 позволяет безопасно исключить развитие патологических изменений у пациентов с лёгким и среднетяжёлым течением заболевания (категории КТ0 и КТ1), способствуя оптимизации нагрузки на стационары при неблагоприятной эпидемической обстановке.

Digital Diagnostics. 2021;2(1):5-16
pages 5-16 views

Мнение студентов магистратуры о дистанционном обучении по специальности «Интервенционная радиология» с помощью электронных технологий: опрос учащихся

Neri E., Crocetti L., Lorenzoni G., Cioni R., Brady A., Caramella D.

Аннотация

Обоснование. Программа магистратуры «Интервенционная радиология» — первый учебный курс смешанного типа, предложенный нашим университетом по данному направлению. Программа включает практические занятия, очные лекции в отделении «Интервенционная радиология» в сочетании с онлайн-обучением.

Цель ― оценить мнение студентов о дистанционном обучении по программе магистратуры «Интервенционная радиология» (ИР) с помощью электронных технологий.

Методы. Основная учебная программа включает в себя 3 модуля дистанционного обучения и 2 смешанных модуля (дистанционное обучение + практические занятия). Электронное обучение осуществляется через специальную платформу для синхронного проведения практических и теоретических занятий в форме вебинаров и онлайн-лекций, которые записываются и загружаются на специальный веб-сайт для прямой трансляции. Практическое обучение проводится в лечебном учреждении, что позволяет студентам проводить интервенционные процедуры непосредственно с пациентами. Для оценки качества обучения подготовлен онлайн-опрос из 12 пунктов. Студенты оценивали степень согласия с предложенными утверждениями об эффективности электронного и практического обучения по пятибалльной шкале. По полученным ответам рассчитывали средний балл.

Результаты. В опросе принимали участие 16 человек: часть из них работает в государственных (неакадемических) лечебных учреждениях (62,5%), большинство участников на момент проведения опроса выполнили более 300 интервенционных процедур в качестве ведущих операторов (80%). Участники согласились с тем, что основные преимущества электронного модуля обучения ― возможность удалённого прослушивания лекций (68,8%) и относительная дешевизна обучения (18,8%). Все студенты оценили указанные преимущества не менее чем в 3 балла. В целом программа оправдала ожидания студентов в 81,3% случаев, что позволяет говорить об эффективности предложенной формы обучения.

Заключение. Участники остались довольны и выразили готовность рекомендовать учебный курс своим коллегам. Смешанная форма обучения получила высокую оценку и, как ожидается, станет полезной моделью изучения интервенционной радиологии.

Digital Diagnostics. 2021;2(1):17-26
pages 17-26 views

Как искусственный интеллект влияет на оценку поражения лёгких при COVID-19 по данным КТ грудной клетки?

Морозов С.П., Чернина В.Ю., Андрейченко А.Е., Владзимирский А.В., Мокиенко О.А., Гомболевский В.А.

Аннотация

Обоснование. В период пандемии компьютерная томография (КТ) является одним из ключевых инструментов оценки изменений в лёгких, связанных с COVID-19. Рентгенологи Москвы используют адаптированную шкалу КТ 0–4 для визуальной оценки зависимости тяжести общего состояния от характера и выраженности рентгенологических признаков изменений в лёгких при COVID-19 по данным КТ. В большом потоке исследований врач может пропустить находку и ошибиться в оценке объёма поражения лёгких, поэтому применение сервисов искусственного интеллекта (ИИ) обосновано в амбулаторном здравоохранении в период пандемии.

Цель ― сравнить распределение категорий КТ 0–4 в заключениях, сформированных рентгенологами с использованием ИИ-сервисов и без них.

Материал и методы. Ретроспективное исследование, протокол исследования зарегистрирован в ClinicalTrials.gov (NCT04489992). Проанализированы результаты первичных КТ с категориями КТ 0–4 в период с 08.04.2020 по 01.12.2020 и отдельно за ноябрь 2020 года (с 01.11.2020 по 01.12.2020) в амбулаторных медицинских организациях Департамента здравоохранения. КТ проводились на 48 компьютерных томографах по стандартным протоколам, результаты обрабатывались через Единый радиологический информационный сервис. В тестовую группу включены КТ, обработанные ИИ-сервисами, в контрольную ― без обработки ИИ. В анализ включены 5 ИИ-сервисов: RADlogics COVID-19 (RADLogics, США); COVID-IRA (IRA labs, Россия); Care Mentor AI, COVID (CareMentor AI, Россия); Третье Мнение. КТ-COVID-19 (Третье мнение, Россия); COVID-MULTIVOX (Гаммамед, Россия). ИИ-сервисы кодированы случайным образом.

Результаты. Проанализированы результаты КТ 260 594 пациентов (соотношение мужчины/женщины ― 44/56%, средний возраст 49,5 года). В тестовую группу включены 115 618 КТ, в контрольную ― 144 976. В зависимости от конкретного ИИ-сервиса для разных подгрупп категорий КТ-0 выставлено от 2,3 до 18,5% меньше, категорий КТ 3–4 ― от 4,7 до 27,6% меньше, КТ-4 ― от 40 до 60% меньше, чем в контрольной группе (p <0,0001). За ноябрь (с 01.11.2020 по 01.12.2020) проанализированы результаты КТ 41 386 пациентов (соотношение мужчины/ женщины ― 44/56%, средний возраст 53,2 года). В тестовую группу включено 28 881 КТ, в контрольную ― 12 505. В зависимости от конкретного ИИ-сервиса для разных подгрупп категорий КТ-0, КТ 3–4 и КТ-4 выставлено соответственно от 1 до 2,6, от 0,2 до 15,7 и на 25% меньше, чем в контрольной группе (p=0,001).

Заключение. Применение ИИ-сервисов для первичных КТ в амбулаторных условиях приводит к уменьшению количества выставляемых категорий КТ-0 и КТ 3–4, способных влиять на тактику ведения пациентов с COVID-19.

Digital Diagnostics. 2021;2(1):27-38
pages 27-38 views

Систематические обзоры

Лучевая диагностика кавернозных мальформаций головного мозга

Гиря Е.Н., Синицын В.Е., Токарев А.С.

Аннотация

Кавернозные мальформации головного мозга в настоящее время являются достаточно распространённой сосудистой патологией: число выявляемых случаев в последние годы резко возросло. Это связано с внедрением в клиническую практику и повсеместным распространением современных методов нейровизуализации, таких как компьютерная (КТ) и магнитно-резонансная (МРТ) томография. До появления КТ и МРТ диагностировать данную патологию было весьма трудно, и диагноз чаще всего устанавливался интраоперационно или по данным аутопсии. Обзор литературы посвящён лучевой диагностике кавернозных мальформаций (КМ) головного мозга. Проанализировано значение методов нейровизуализации для диагностики кавернозных мальформаций, а также применение МРТ для визуализации КМ. Выявлены преимущества МРТ перед другими методами нейровизуализации данной патологии. Охарактеризованы импульсные последовательности МРТ и сигнальные характеристики очагов различных типов в зависимости от морфологического субстрата. Проанализировано значение последовательности SWI (susceptibility weighted imaging) для обнаружения многоочаговых поражений в случаях семейных форм КМ. Изучение основных импульсных последовательностей МРТ для визуализации кавернозных мальформаций позволит оптимизировать алгоритм протокола для своевременной диагностики данной патологии и выбора тактики лечения.

Digital Diagnostics. 2021;2(1):39-48
pages 39-48 views

Технические отчеты

Эталонные медицинские датасеты (MosMedData) для независимой внешней оценки алгоритмов на основе искусственного интеллекта в диагностике

Павлов Н.А., Андрейченко А.Е., Владзимирский А.В., Ревазян А.А., Кирпичев Ю.С., Морозов С.П.

Аннотация

В статье описывается оригинальный подход к формированию аннотированных медицинских датасетов для проверки диагностических решений, основанных на технологиях искусственного интеллекта. Описаны 4 этапа формирования датасета ― планирование, отбор исходных данных, разметка и верификация, документирование. Приведены примеры созданных по описанной методике датасетов. Методика является масштабируемой и универсальной, а значит, может быть использована в других областях медицины и здравоохранения, которые подлежат автоматизации и развитию с помощью технологий искусственного интеллекта и технологий больших данных.

Digital Diagnostics. 2021;2(1):49-66
pages 49-66 views

Клинические случаи и серии клинических случаев

МРТ-оценка результата неоадъювантной химиолучевой терапии у больной раком прямой кишки, дополненная текстурным анализом Т2-ВИ опухоли (клинический случай)

Дайнеко Я.А., Березовская Т.П., Мялина С.А., Орехов И.А., Невольских А.А.

Аннотация

В работе представлен клинический случай использования стратегии активного динамического наблюдения (watch & wait) у 73-летней больной раком нижнеампулярного отдела прямой кишки с хорошим ответом на неоадъювантную химиолучевую терапию. После трёх лет регулярного наблюдения, включающего пальцевое ректальное исследование, ректоскопию и магнитно-резонансную томографию (МРТ), указывавших на отсутствие прогрессирования опухоли, были получены результаты позитронно-эмиссионной томографии с 18F-фтордезоксиглюкозой, совмещённой с компьютерной томографией, выявившей в нижнеампулярном отделе прямой кишки участок гиперметаболической активности (SUVmax 27,1), в связи с чем было принято решение о проведении хирургического лечения. При обсуждении вопроса об объёме операции были учтены данные МРТ, дополненные результатами текстурного анализа Т2-ВИ, подтвердившие отсутствие прогрессирования. Пациентке было проведено органосохраняющее лечение в объёме трансанальной резекции опухоли. Патоморфологическое исследование операционного препарата установило воспалительные изменения в стенке кишки и отсутствие опухоли. Данный случай демонстрирует эффективность стандартного объёма обследования при использовании стратегии watch & wait и возможность использования текстурного анализа Т2-ВИ для повышения надежности МРТ-оценки ответа опухоли на химиолучевую терапию.

Digital Diagnostics. 2021;2(1):67-74
pages 67-74 views

Два случая верифицированной солитарной эозинофильной гранулёмы: визуализация методами КТ, МРТ и 18F-ФДГ ПЭТ/КТ

Гележе П.Б., Буланов Д.В.

Аннотация

В работе представлены два клинических наблюдения эозинофильной гранулёмы кости, диагностированной методами компьютерной, магнитно-резонансной и позитронно-эмиссионной томографии с 18F-фтордезоксиглюкозой, совмещённой с компьютерной томографией. В обоих случаях пациенты поступили в клинику с подозрением на первичную злокачественную опухоль кости, по результатам комплексного лучевого диагностического исследования и гистологической верификации установлен диагноз солитарной эозинофильной гранулёмы. Солитарная эозинофильная гранулёма кости ― достаточно редкое (менее 1% случаев всех опухолевых объёмных образований скелета) заболевание. Наиболее часто эозинофильная гранулёма обнаруживается в теменной и лобных костях черепа и представляет собой остеолитическое объёмное образование, постепенно увеличивающееся в размерах. Несмотря на то, что бΌльшую часть опухолей костной ткани можно выявить при помощи рентгенографии, предпочтительно применение компьютерной томографии, в первую очередь из-за её превосходной способности визуализировать деструкции кортикального слоя кости. Диагностическая точность компьютерной и магнитно-резонансной томографии может быть различна. Комплексное применение методов лучевой и радионуклидной диагностики позволяет сузить спектр дифференциального диагноза. К сожалению, относительно низкая специфичность существующих лучевых диагностических исследований в большинстве случаев не позволяет установить точный диагноз, и методом выбора остаётся биопсия с последующим патоморфологическим исследованием. Данные клинические наблюдения показывают необходимость включения эозинофильной гранулёмы в дифференциальный диагноз при обнаружении солитарного остеолитического очага.

Digital Diagnostics. 2021;2(1):75-82
pages 75-82 views

Письма в редакцию

Радиотераностика: новое дыхание персонализированной медицины

Румянцев П.О.

Аннотация

Радиотераностика ― радионуклидная терапия, позволяющая с помощью различных радиофармпрепаратов (РФП), проводить молекулярную визуализацию in vivo (однофотонная эмиссионная компьютерная томография, позитронно-эмиссионная томография) и селективно воздействовать на патологические метаболические процессы, вызванные опухолью. Используя парадигму тераностики, с 1950-х годов прошлого столетия с помощью радиоактивного йода успешно лечатся тиреотоксикоз и рак щитовидной железы. В последние годы, благодаря успехам в развитии ядерной медицины (рост числа циклотронов, однофотонная эмиссионная компьютерная томография/компьютерная томография и позитронно-эмиссионная томография/компьютерная томография в медицинских учреждениях), и прежде всего радиофармацевтики, в мире очень бурно развивается радиотераностика. Появление новых радиолигандов на основе 177Lu, 225Ac и других радиоизотопов стимулировало большое количество (более 300) клинических исследований по радиолигандной терапии рака простаты, нейроэндокринных опухолей, рака поджелудочной железы и других злокачественных новообразований. Одним из самых перспективных направлений радиотераностики является разработка радиолигандов на основе таргетных противоопухолевых препаратов, что позволяет суммировать в одном РФП два эффекта ― ингибирование сигнальных каскадов и лучевое повреждение. Радиотераностика по природе своей мультидисциплинарна, технологически сложна, априори интегральна (изотопы, радиофармсубстанции, РФП, однофотонная эмиссионная компьютерная томография, позитронно-эмиссионная томография), требует высокой компетенции и командной работы. Развитие радиотераностики и разработка таргетных радиофармпрепаратов в нашей стране находится в зачаточном состоянии. Главной проблемой является нехватка специалистов в данной области — врачей, физиков, химиков, радиофармацевтов, биологов, генетиков, инженеров, программистов. Низкая информированность врачей и пациентов о возможностях радиотераностики также тормозит её развитие и внедрение в клиническую практику в нашей стране.

Digital Diagnostics. 2021;2(1):83-89
pages 83-89 views